激光冲击线铆接将激光冲击成形技术与线连接技术结合起来,是一种非常有发展潜力的新型工艺。它通过激光诱发的等离子体冲击波冲击箔材,并使等离子体冲击波沿线方向移动,使箔材之间通过塑性变形方式形成线方向的互锁结构,从而实现箔材之间线铆接。激光冲击线铆接成形在加工过程中不会产生废料,绿色环保;成形具有良好的密封性,提高了耐腐蚀性能;可以通过调节激光器的各种参数来适应各种工况,大大提高了工艺的适应性;所以激光冲击线铆接技术在精密成形领域有着很强的优势。在航空航天、精密加工等领域有着广泛的应用前景。本文对箔材/开槽模具、箔材/箔材、箔材/开孔槽的激光冲击线铆接成形工艺进行了探究,加工制作了成形过程所需要的配套模具,研究了成形过程中各种实验参数对实验的影响,例如箔材成形高度H、激光冲击能量E、激光功率密度P、激光冲击次数N、总能量W等。按照由简到难的方式,分别研究了点底切结构、线底切结构及线铆接结构的成形过程。分析了点底切结构的成形过程、建立了 P-N,P-W工艺曲线;研究了线底切结构的变形机理和搭接率对线底切结构成形的影响,对线底切结构的截面进行厚度分析,介绍了几种线底切结构的破坏形式,构建了线底切结构E-H工艺窗口。通过对线底切结构过程进行数值模拟,以验证实验结果。激光冲击线铆接研究主要包括箔材/箔材、箔材/开孔槽之间的线铆接。探索了搭接率、激光能量对激光冲击线铆接的影响,并对成形后的箔材进行应变分析。主要工作及结论如下:(1)利用激光冲击线铆接模具,通过激光器、位移台等实验装置,以黑色墨水为吸收层,石英玻璃为约束层,研究了箔材的点底切结构、线底切结构、箔材线铆接结构的成形演变机理。(2)以铜箔为研究对象,通过激光冲击铜箔使之与开槽模具形成铆接,此时铜箔的成形结构称为点底切结构,点底切结构可以看做之后线底切结构的一个成形单元并对其进行研究。通过大量的实验,建立了点底切结构的P-N,P-W工艺曲线,研究表明点底切结构成形过程中,随着激光的功率密度的增大,形成点底切结构所需要的最小冲击次数也随之减少。通过数值模拟可以清楚的看到,点底切结构成形过程主要步骤有自由弯曲成形、约束成形、点底切成形、点底切结构。此外还利用数值模拟手段分析了点底切结构成形后箔材的应力、应变云图。(3)线底切结构相当于一系列点底切结构的集合,通过使激光束沿着确定的线方向移动,利用激光诱发的等离子体冲击波冲击箔材,将箔材与开槽模具线铆接起来,此时箔材形成的结构称之为线底切结构。线底切结构长度L比宽度W大得多,成形过程相当于点底切结构随着激光束的移动而不断沿线方向扩展。探究了搭接率对线底切结构成形的影响,η= 0%时的塑性变形相对于η=50%时的塑性变形更加不均匀。对线底切结构的截面进行厚度分析,结果表明线底切结构截面底切和槽边周围的材料厚度减薄率最大。可以归纳出三种缺陷模式:角部开裂、底部开裂和不对称。开裂主要是箔材厚度减薄所致。通过大量实验,建立了线底切结构成形E-H工艺窗口。对线底切成形过程进行了有限元模拟,分析了线底切结构成形过程中的形状演变和变形机理,验证了实验结果。(4)对箔材/箔材、箔材/开孔槽之间的线铆接进行研究。通过有限元模拟方法模拟了箔材/箔材、箔材/开孔槽线铆接过程,并对其成形后的箔材进行应变分析。研究了搭接率、脉冲能量对箔材/箔材线铆接过程的影响。通过成形模具进行箔材/箔材、箔材/开孔槽的实验,并成功将箔材/箔材线铆接在一起。